硫酸と水の間の関係は何ですか？
硫酸を調製する方法の1つは、3酸化硫黄（SO 3 ）の分子（H 2 o）で水分補給することです。反応は 3 + h 2 o→h 2 so 4 です。明らかに、硫酸は水と密接な関係を持っています。さらに、水に完全に溶けます。濃縮硫酸と水を組み合わせることは、反応が暴力的である可能性があるため、潜在的に危険です。これは、2つの物質が1つまたは2つのメカニズムだけではなく、多くのメカニズムを介して相互作用し、それぞれが総エネルギー放出を徐々に追加するためです。
純粋な硫酸は極ではありません。実際には、「自動プロトリシス」と呼ばれるプロセスであるプロトン移動によってそれ自体をイオン化できます。このイオン化反応は、2 h 2 so 4 →[h 3 so 4 ] + [hso 4 ] - と書かれています。この現象により、硫酸と水が水素を形成するのが簡単になります債券。そうすることで、熱の形のエネルギーは周囲のシステムに入ります。硫酸の場合、1つまたは2つの水素イオンが酸を残して近くの水分子と関連する可能性があります。水分子の酸素原子は水素イオンが採取される電子が豊富な環境を提供するため、このような正の帯電イオン（h 3 3 o <> o +）が容易に形成されます。水素イオンのジオメトリは、水分子よりも対称的です。これにより、均一な電荷分布が可能になり、硫酸と水が組み合わされたときにシステムにエネルギーを放出することができます。
対称性によって支援されたさらに別のエネルギー放出は、二重に帯電した硫酸アニオンの形成です（So 4 -2 ）。 2つの自由電子4つの酸素原子のいずれかに居住することができます。充電が互いに撃退するように、したがって、イオンの外側領域に逃げることができる場合、システムにエネルギーを放出します。このアクションがエネルギーを逆にすること - 充電をまとめるとエネルギーが必要であることは明らかです。硫酸と水の高誘電定数は、それらを組み合わせると高度な電荷シールドを可能にします。最も内側の水素結合層を囲む追加の水の層によって可能なさらなる安定化を追加します。
上記の理由で、濃縮硫酸と水を組み合わせるときは注意を払わなければなりません。酸は、他の方法ではなく、攪拌される水に徐々に加える必要があります。これにより、過度の熱放出が防止され、皮膚または目に酸の激しい放出で突然沸騰します。硫酸と水の組み合わせは、肥料の製造、鋼の生産に適用されます。クラフトパルプのチンと自動車用バッテリー。